Blick framåt: Prioriteringar inför det avslutande året

Avancerad solcellsteknik omfattar tre doktorander – två vid Uppsala universitet och en vid Karlstads universitet – som alla befinner sig i de sista faserna av sina forskarstudier. Inom ramen för SOLVE:s internationaliseringsarbete har doktoranderna Klara Kiselman och Bhavya Rakheja genomfört forskningsvistelser utomlands med stöd från Erasmus. Klaras vistelse vid IPVF i Paris förväntas leda till en eller flera gemensamma publikationer, medan Bhavya för närvarande arbetar med perovskit- och tandemsolceller vid Helmholtz Zentrum Berlin innan hon återvänder till Uppsala 2026 för att slutföra sin avhandling.

Temat är starkt representerat i förlängningsfasen av SOLVE, med flera nya samarbeten planerade och rekrytering av nya doktorander förväntas starta 2026.

Vid Karlstads universitet fortsätter forskningen med att vidareutveckla den fas-känsliga LBIC-metoden (Light Beam Induced Current) för detaljerad kontaktkarakterisering i kiselbaserade solceller. Studierna kombinerar LBIC med optisk mikroskopi, SEM och EDX för att koppla elektriska egenskaper till mikrostruktur och sammansättning. Arbetet omfattar även förbättring av provpreparation för elektronmikroskopi, testning av små moduler med TPO-inkapsling samt undersökning av kontaktbildning i olika solcellstyper – särskilt förekomsten av metallspår under kontaktregionerna.

Forskningsarbetet avslutas under denna period med utvecklingen av en laboratoriebaserad fotoluminescens- (PL) avbildningsuppställning som kompletterar LBIC-analyserna. På längre sikt kommer systemet att anpassas för daylight-PL och utomhusdiagnostik, vilket banar väg för avancerad karakterisering av solcellssystem i verkliga driftsmiljöer.

Tema 2 – Byggnadsintegrering, lett av Malin Unger (RISE) och André Augusto (HDa, som ersätter Chris Bales), fokuserar på BIPV och dess roll i byggnaders energisystem. Centrala frågor omfattar affärsnytta vid låga elpriser, systemdesign, hållbarhet samt samspelet mellan byggnormer och solcellsteknik, inklusive cybersäkerhet och brandsäkerhet.

Tema 2 har två doktorander som båda kommer att vara föräldralediga under större delen av 2026 och fortsätta inom SOLVE fram till 2029.

Doktorand Elin Daun (RISE) är föräldraledig sedan oktober 2025. Hon genomförde 35 intervjuer med stora projektutvecklare (NCC, Skanska, PEAB, JM) och kommer att analysera resultaten efter sin återkomst. Elin har även bidragit till IEA PVPS Task 15 och varit medförfattare till en publikation om BIPV-marknadens utveckling.

Doktorand Marieke Ryneson (DaU) har varit föräldraledig sedan juni 2025. Hon tog sin licentiatexamen i april och påbörjade datainsamlingen för en studie om uppfattningar kring solceller, och har fått etikgodkännande för intervjuer om solceller i kyrkor. I sitt fortsatta arbete kommer färgade CdTe-moduler från Midsummer att installeras på en fasad vid HDa, tillsammans med en väderstation, för att studera prestanda och jämföra uppmätta data med simuleringar.

Tema 2 samarbetar nära med Tema 7 – Hållbarhet, där postdoktorn Ilham Ihoume arbetar med LCA för BIPV.

Tema 3 – Solceller i komplexa system och Tema 6 – Planering för storskalig expansion kommer under det sista året att fokusera på att konsolidera forskningsresultat och intensifiera spridningsaktiviteterna. Doktoranderna fortsätter att utveckla både tillämpade och teoretiska studier kopplade till avancerade PV-system och planering för storskalig solcellsintegration.

Arbetet kommer främst att inriktas på:

1. 1. Integrering av prognosmodeller och osäkerhetsanalyser i simuleringar av elmarknaden,
2. Utveckling av styralgoritmer för edge-enheter för peer-to-peer-energidelning och stöd till lokala lösningar för minskade koldioxidutsläpp,
3. Fortsatt utveckling av physics-informed machine learning (PIML) och ramverk för tidsserieanalys i samarbete med internationella partner,
4. Testning av förstärkningsinlärning (reinforcement learning) för en AI-driven och holistisk plattform för energitjänster.

De två temana kommer att lägga stor vikt vid temagränsöverskridande samarbete, validering av data-drivna verktyg och nära industrisamverkan för att säkerställa konkreta bidrag till Sveriges solenergiomställning och de bredare målen om systemflexibilitet, transparens och hållbarhet.

Doktorand Silvia Ma Lu deltog i EU PVSEC-konferensen som hölls i Bilbao, Spanien, i september 2025, där hon höll en muntlig presentation. Hennes föredrag lyfte fram de senaste resultaten om broccoliodling under semitransparenta, färgade CdTe-agrivoltaiska system. Silvia går nu in i slutskedet av sin doktorandutbildning, som utforskar agrivoltaiska system och nya våglängdsselektiva solcellsteknologier med målet att förbättra det spektrala ljusutnyttjandet. Hon förväntas försvara sin avhandling i mars 2026.

Doktorand Sebastian Zainali deltog i Agrivoltaics World Conference i Freiburg, Tyskland, i juli 2025, där han presenterade en poster om PAR-reduktion i olika agrivoltaiska konfigurationer och modelleringsantaganden. Under sommaren besökte han även professor Stefano Amaduccis forskargrupp vid Università Cattolica del Sacro Cuore i Italien, där han fick värdefulla insikter om deras agrivoltaiska infrastruktur och stärkte det pågående samarbetet, inklusive framtida integration av radiometrar och valideringsmätningar. Sebastian närmar sig nu slutfasen av sin doktorandutbildning, med fokus på modellering och optimering av agrivoltaiska system ur ett vatten–energi–mat-perspektiv. Hans disputation är planerad till januari 2026.

Postdoktor Arash Khosravis arbete har fokuserat på att planera och utvärdera grödexperiment inom de agrivoltaiska system som undersöks av Mälardalens universitets agrivoltaiska forskargrupp.

Pietro Elia Campana publicerade en översiktsartikel i Nature Reviews Clean Technology med titeln Scientific Frontiers of Agrivoltaic Cropping Systems, där han ger en omfattande genomgång av aktuella framsteg och centrala utmaningar inom systemdesign, prestanda, implementering och forskning.

Under nästa projektperiod kommer vi att vidareutveckla affärsmodeller för agrivoltaiska system, som innebär mer komplex finansiering än konventionella solcellssystem på grund av kombinationen av jordbruk och elproduktion. En framgångsrik implementering kräver samordnade roller inom fyra centrala funktioner:

1. markägande,
2. jordbruksförvaltning,
3. investering i eller ägande av den agrivoltaiska infrastrukturen, och
4. drift av solcellssystemet.

I Sverige är agrivoltaiska lösningar fortfarande begränsat införda, främst på grund av osäkerheter kring ekonomisk lönsamhet och lämpliga affärsmodeller. Denna forskning kommer att analysera hur olika aktörskonstellationer över varierande markstorlekar kan möjliggöra effektiv användning av vertikala agrivoltaiska system.

Vidare kommer en annan studie att utvärdera den ekonomiska genomförbarheten för agrivoltaiska system under både dynamiska elpriser (wholesale-scenario) och fasta priser (PPA-scenario). Vi kommer även att bedöma skalbarhet och lönsamhet för olika markstorlekar, med hänsyn till stordriftsfördelar från småskaliga till storskaliga installationer. För små system kommer egenförbrukning att undersökas som en strategi för att minska initiala investeringskostnader och förbättra den ekonomiska lönsamheten.

Dessutom kan ekonomin för solcellssystem på småhus analyseras vidare, till exempel genom användning av smart styrning av batterier.

Huvudaktiviteten för Tema 7 under 2026 kommer att vara centrerad kring Ilham Ihoumes postdoktorala tjänst vid Högskolan Dalarna. Ilham fortsätter sitt arbete med livscykelanalys (LCA) för solceller på byggnader och handleder för närvarande två masterstudenter inom områdena avfallshantering i livscykelns slutskede samt LCA av solceller. En översiktsartikel om geografiska skillnader i LCA-metodik är under revidering, en annan artikel om LCA av byggnadsintegrerade solceller (BIPV) är planerad, och Ilham skriver även ett bokkapitel med titeln "Livscykelanalys av solcellssystem i den byggda miljön" (på engelska).
Möjligheter till fler studentarbeten under 2026 eller i fas 2 kommer att undersökas, inklusive teman relaterade till social hållbarhet.
Inom ett separat, associerat projekt kommer SOLVE Tema 7 att fortsätta bidra till IEA PVPS Task 12 om solcellers hållbarhet, till exempel till den kommande revideringen av "Methodology Guidelines on Life Cycle Assessment of Photovoltaic".